Revisi Mprb Danang Wahyu Purbojati

LAPORAN PRAKTIKUM

METODE PANAS DAN RADIASI BUMI

(laporan ini disusun untuk memenuhi tugas praktikum metode panas dan radiasi bumi)

Oleh :

Nama : Danang Wahyu Purbojati

NIM : 125090701111002

Kelompok : 3

Asisten :

Rika Mayasyafa

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

2014

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah memberikan

rahmat dan hidayahnya sehingga dapat terselesaikanya laporan praktikum metode panas dan

radiasi bumi ini.

Laporan ini disusun guna memenuhi tugas mata kuliah praktikum metode panas dan

radiasi bumi.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada seluruh pihak yang terlibat dalam

pembuatan laporan ini, diantaranya.

1. Allah SWT yang telah memberikan anugrah sehingga terselesaikannya laporan ini.

2. Orang tua yang telah memberikan motivasi dan dorongan sehingga penulis dapat

menyelesaikan laporan ini.

3. Bapak Juwono selaku dosen mata kuliah metode panas dan radiasi bumi

4. Rika Mayasyafa selaku asisten praktikum metode panas dan radiasi bumi.

5. Teman-teman yang telah memberikan semangat.

Dalam penulisan laporan ini penulis meminta maaf apabila terdapat suatu yang salah,

sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran agar dapat membuat laporan selanjutnya

dengan lebih baik.

Malang, 14 Desember 2014

i

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR.................................................................................................................................. i

DAFTAR ISI............................................................................................................................................. ii

DAFTAR GAMBAR................................................................................................................................. iii

BAB I......................................................................................................................................................1

PENDAHULUAN.....................................................................................................................................1

1.1 Latar Belakang.............................................................................................................................1

1.2 Rumusan Masalah.......................................................................................................................1

1.3 Tujuan..........................................................................................................................................1

1.4 Manfaat.......................................................................................................................................1

BAB II.....................................................................................................................................................2

DASAR TEORI.........................................................................................................................................2

2.1 METODE GRAVITASI.....................................................................................................................2

BAB III....................................................................................................................................................4

METODOLOGI........................................................................................................................................4

3.1 Waktu Dan Tempat Pelaksanaan...........................................................................................4

3.2 Alat dan Bahan.......................................................................................................................4

3.3 Software................................................................................................................................5

3.4 Proses Akuisisi Data Gravity...................................................................................................5

3.5 Proses Pengolahan Data........................................................................................................5

BAB IV....................................................................................................................................................8

HASIL DAN ANALISA...............................................................................................................................8

BAB V...................................................................................................................................................10

PENUTUP.............................................................................................................................................10

5.1 Kesimpulan................................................................................................................................10

5.2 Saran..........................................................................................................................................10

DAFTAR PUSTAKA................................................................................................................................11

Lampiran..............................................................................................................................................12

ii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1 Laptop..............................................................................................................4

Gambar 3.2 Software Surfer dan Ms.Excel.........................................................................5

Gambar 3.3 Hasil koreksi menggunakan Ms.Excel.............................................................6

Gambar 3.4 importing latitude, longitude dan elevasi.........................................................6

Gambar 3.4 Hasil plotting pada Surfer................................................................................7

Gambar 3.5 Peta 3D variasi gravitasi..................................................................................7

Gambar 4.1 Peta 2D variasi gravitasi daerah Tiris..............................................................9

Gambar 4.2 Letak potensi sumber panas daerah Tiris.........................................................10

iii

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Geofisika merupakan suatu ilmu yang mempelajari bawah permukaan dengan

menggunakan sifat fisik dari bumi. Dari rekaman sifat fisik tersebut, dapat diketahui

bagaimana sturktur dalam bumi, sehingga dapat diketahui potensi apa yang terdapat pada

daerah tersebut.

Metode gravitasi merupakan salah satu metode dalam geofisika. Metode ini

merupakan metode pasif yang mengukur variasi gravitasi suatu daerah. Dari pengukuran

metode ini nantinya dapat diketahui anomali persebaran gravitasi pada suatu daerah.

Pada praktikum ini digunakan metode gravitasi untuk mengetahui persebaran panas

pada daerah Tiris yang akan dibahas pada bab selanjutnya.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah pada praktikum ini adalah

1. Bagaimana variasi gravitasi pada daerah Tiris?

1.3 Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah

1. Mengetahui persebaran variasi gravitasi daerah Tiris

1.4 Manfaat

Manfaat dari praktikum ini adalah

1. Praktikan dapat mengetahui persebaran variasi gravitasi sehingga dapat menentukan

zona potensi panas daerah Tiris.

1

BAB II

DASAR TEORI

2.1 METODE GRAVITASI

Metode gravitasi merupakan metode penyelidikan dalam geofisika yang didasarkan

pada variasi medan gravitasi di permukaan bumi. Dalam metoda ini yang dipelajari adalah

variasi gravitasi akibat variasi rapat massa batuan di bawah permukaan, sehingga dalam

pelaksanaannya yang diselidiki adalah perbedaan gravitasi dari suatu titik pengamatan

terhadap titik pengamatan lainnya (Telford, 1990).

Dalam metode gravitasi, pengukuran dilakukan terhadap nilai komponen vertikal dari

percepatan gravitasidi suatu tempat. Namun pada kenyataannya, bentuk bumi tidak bulat

sehingga terdapat variasi nilai percepatan gravitasi untuk masing-masing tempat. Hal-hal

yang dapat mempengaruhi nilai percepatan gravitasi adalah perbedaan derajat garis lintang,

perbedaan ketinggian (topografi), kedudukan bumi dalam tata surya, variasi rapat massa

batuan dibawah permukaan bumi, perbedaan elevasi tempat pengukuran dan hal lain yang

dapat memberikan kontribusi terhadap nilai gravitasi, misalnya bangunan dan lain-lain

(Telford, 1990).

Dalam survei gravity, lapisan struktur permukaan bawah tanah diteliti berdasarkan

variasi pada medan gravitasi Bumi yang disebabkan oleh perbedaan densitas antara lapisan

bawah permukaan batuan. Konsep dasar yang digunakan adalah ide bahwa sebuah benda

penyebab anomali (causative body), dimana sebuah unit batuan memiliki perbedaan densitas

dengan batuan disekitarnya. Sebuah benda penyebab anomali merepresentasikan sebuah zona

lapisan bawah permukaan dari anomali massa dan menyebabkan perturbasi yang terlihat

dalam perbedaan medan gravitasi yang kemudian disebut dengan anomali gravitasi.

Interpretasi dari anomali gravitasi memberikan batuan untuk menentukan gambaran

kedalaman dan bentuk dari benda penyebab anomali tersebut. Teori dasar dari metode survey

gravity adalah Hukum Newton tentang Gravitasi, yang menyatakan bahwa gaya tarik menarik

F antara dua buah benda m1 dan m2, dengan dimensi yang kecil dan jarak antara dua benda

adalah r (Robert, 2009).

2

Berdasarkan hasil pengukuran gravitasi setiap tempat di permukaan bumi

dibandingkan dengan gravitasi teoritis yang seharusnya dimiliki oleh tempat tersebut tidak

sesuai dan cenderung timbul adanya penyimpangan. Atas fenomena ini para pakar sepakat

bahwa di permukaan bumi ini akan dijumpai gaya gravitasi yang agak menyimpang. Para ahli

menyepakati adanya anomali gravitasi/anomali isostasi. Anomali gravitasi adalah

penyimpangan gravitasi di suatu tempat di permukaan bumi dari gravitasi teoritis yang

seharusnya dimiliki. Dengan kata lain selisih antara gravitasi sebnarnya dengan gravitasi

secara teoritis. Berdasarkan perbedaan nilai tersebut, maka penyimpangan gravitasi dikenal

ada dua macam Anomali Gravitasi, yaitu anomali positif dan negatif.

Anomali Gravitasi positif terjadi bila gravitasinya lebih besar dari gravitasi teoritis.

Daerah yang mengalami Anomali Gravitasi positif cenderung akan mengalami penurunan

untuk mencapai kedudukan setimbang, sebab kelebihan berat dibanding daerah yang

mengalami Anomali Gravitasi negatif. Anomali Gravitasi negatif terjadi apabila gravitasinya

lebih kecil dari gravitasi teoritis. Daerah yang mengalami Anomali Gravitasi negatif

cenderung mengalami pengangkatan agar tercapai kedudukan isostasi (Syairul, 2011).

Gravitasi teoritis yang dimaksudkan dalam teori ini adalah besarnya gaya gravitasi pada

Spheroid, yaitu permukaan bumi rata-rata yang berbentuk elipsoid (suatu permukaan bumi

khayal, hany dibayangkan saja/dilukiskan di atas kertas guna keperluan perhitungan). Pada

semua titik di Spheroid ini nilai gravitasinya sama asal terletak pada lintang yang sama (jarak

ke pusat bumi sama & gaya sentrifuga akibat rotasi bumi juga sama). Dengan pengukuran

gravitasi di permukaan bumi kemudian dianalisa, para pakar dapat meramalkan peristiwa

geologi yang akan terjadi di suatu daerah misalnya pembentukan pegunungan, penurunan

permukaan daratan, dan sebagainya (Syairul, 2011).

3

BAB III

METODOLOGI

3.1 Waktu Dan Tempat Pelaksanaan

Praktikan menggunakan data yang didapat dari praktikum sebelumnya pada

daerah Tiris. Praktikan mengolah data pada tanggal 26 november 2014 berada di

ruang S2 Biomol, FMIPA Universitas Brawijaya.

3.2 Alat dan Bahan

Dalam pelaksanaan praktikum, praktikan telah mendapatkan data yang telah

ada, sehingga praktikan hanya melakukan proses prosesing dan interpretasi. Alat yang

digunakan antara lain adalah.

1. Alat Tulis

Digunakan untuk mencatat hal-hal yang dirasa penting saat praktikum dilakukan

2. Laptop

Digunakan sebagai alat untuk membantu jalannya proses pengolahan data hasil

praktikum.

Gambar 3.1 Laptop

4

3.3 Software

Software yang digunakan pada praktikum ini adalah ms.excel dan surfer

Gambar 3.2 software surfer dan ms.excel

3.4 Proses Akuisisi Data Gravity

Dalam proses akuisisi data gravity, dilakukan beberapa tahapan. Tahapan-

tahapan tersebut adalah yang pertama harus ditentukan titik-titik pengukuran serta

dilakukan kalibrasi alat (gravimeter) dan ditentukan pula titik acuan (base station)

sebelum pengambilan data di titik-titik ukur lainnya. Lokasi titik acuan harus berupa

titik atau tempat yang stabil atau mudah dijangkau. Penentuan titik acuan tersebut

sangat penting karena pengambilan data lapangan harus dilakukan secara looping,

yaitu dimulai pada suatu titik yang telah ditentukan dan berakhir pada titik tersebut.

Titik acuan perlu dikaitkan terlebih dahulu pada titik ikat yang sudah diketahui nilai

mutlaknya. Pembacaan nilai gravitasi samapi didapatkan nilai anomaly Bouguer

di setiap titik amat. Dalam pengukuran gravitasi terdapat beberapa data yang

perlu dicatat meliputi waktu pembacaan (hari, jam, dan tanggal), nilai

pembacaan gravimeter, posisi koordinat stasiun pengukuran (lintang dan bujur)

dan ketinggian titik ukur. Pengambilan data dilakukan di titik-titik yang telah

direncanakan pada peta topografi dengan interval jarak pengukuran tertentu.

3.5 Proses Pengolahan Data

Setelah diperoleh data penelitian, selanjutnya data tersebut diolah sesuai dengan

prosedur pengolahan data gravity. Pengolahan data awal yang dilakukan adalah

konversi nilai skala gravimeter ke miligal. Hal ini dilakukan karena data yang

diperoleh dari penelitian masih berupa skala gravimeter. Nilai gravitasi yang telah

5

dikonversi merupaakn hasil pengukuran variasi gaya berat dari titik pengukuran satu

ke titik pengukuran lain dan tidak mengukur gaya berat mutlak pada suatu titik ukur.

Selanjutnya adalah mereduksi nilai gravitasi yang terukur. Hal ini dilakukan karena

hasil pengukuran di lapangan masih terpengaruh kondisi geologis daerah penelitian.

Setelah didapatkan pengkonversian nilai gravity dan reduksi atau koreksi data dari

ms.excel kemudian diolah menggunakan surfer untuk membuat kontur persebaran

variasi nilai gravitasinya.

Gambar 3.3 hasil koreksi menggunakan ms.excel

6

Gambar 3.4 importing latitude, longitude dan elevasi

131132133134135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156157

Gambar 3.5 hasil plotting 2D pada surfer

132133134135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156

Gambar 3.6 peta 3D variasi gravitasi

7

BAB IV

HASIL DAN ANALISA

Dari data yang diolah pada surfer, didapatkan peta variasi gravitasi daerah Tiris. Peta

tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

131132133134135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156157

Gambar 4.1 peta 2D variasi gravitasi daerah Tiris

Dari peta diatas didapatkan rentan nilai variasi gravitasi berkisar antara 131 hingga

157. Batuan yang kompak, cenderung memiliki nilai gravitasi tinggi sehingga nilai

densitasnya juga tinggi, hal ini disebabkan karena batuan tersebut sepenuhnya diisi oleh

material penyusunnya. Sebaliknya batuan yang tidak kompak, cenderung memiliki nilai

gravitasi yang rendah sehingga memiliki densitas yang rendah juga.

Dari penjelasan diatas maka jika dihubungkan dengan persebaran panas,

dimungkinkan pada daerah variasi gravitasi rendah terdapat potensi panas. Hal ini

dikarenakan batuan tersebut berkemungkinan terisi oleh suatu uap air, sehingga

menyebabkan batuan tersebut tidak kompak. Sehingga pada nilai graviti akan bernilai rendah.

Sebaliknya pada daerah variasi gravitasi tinggi, dimungkinkan pada daerah tersebut

tidak terdapat suatu potensi panas. Hal ini disebabkan karena batuan tersebut kompak

sehingga tidak terisi oleh fluida panas, sehingga nilai gravitasinya akan besar.

Dari peta 3D, maka dapat ditentukan dimana lokasi potensi panas terdapat. Lokasi

tersebut dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

8

132133134135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156

Gambar 4.2 letak potensi sumber panas daerah Tiris

Dari gambar diatas maka didapatkan bahwa daerah yang dilingkari tanda merah

adalah daerah potensi panas. Hal ini ditunjukkan dengan nilai gravitasi rendah yang berwarna

biru.

9

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari proses interpretasi yang dilakukan didapatkan bahwa daerah yang memiliki

potensi panas adalah daerah yang memiliki nilai gravitasi rendah. Hal ini dikarenakan batuan

tersebut kemungkinan tidak kompak sehingga uap panas akan mengisi rongga-rongga batuan

sehingga memunculkan nilai gravitasi rendah. Sedangkan pada nilai gravitasi tinggi berarti

daerah tersebut didominasi oleh batuan yang kompak, sehingga potensi panas tidak

memungkinkan muncul pada daerah ini.

5.2 Saran

Dalam praktikum ini tidak terdapat data rekaman suhu, sehingga penganalisaan suhu hanya

didasarkan pendugaan saja. Diharapkan untuk praktikum selanjutnya dimasukkan data

pengukuran suhu, sehingga data yang diperoleh menjadi lebih akurat.

10

DAFTAR PUSTAKA

Robert, D. V. (2009). Fuzzy Logic in Geology. Lathfi Zadeh.

Syairul. (2011). Pemetaan Geologi. Yogyakarta: Gajah Mada University Press.

Telford. (1990). Applied Geophysics. London: Mc.Graw-Hill.

11

LampiranHasil koreksi Ms excel

12

Peta Geologi Daerah Tiris

13